鋁酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)共課件

1、第十一章鋁酸鹽水泥第1頁(yè)，共26頁(yè)。鋁酸鹽水泥的性能早強(qiáng)耐熱軍事工程緊急搶修嚴(yán)寒冬季施工耐熱混凝土窯爐內(nèi)襯自應(yīng)力水泥和膨脹水泥第2頁(yè)，共26頁(yè)。鋁酸鹽水泥（礬土水泥）原料：石灰石礬土燒結(jié)熔融粉磨主要礦物：CA鋁酸一鈣CA2二鋁酸一鈣等第3頁(yè)，共26頁(yè)。主要品種高鋁水泥高鋁水泥65快硬高強(qiáng)及特快硬調(diào)凝鋁酸鹽水泥第4頁(yè)，共26頁(yè)。11-1生產(chǎn)方法：熔融法:電爐、高爐、化鐵爐13001400熔融水泥和生鐵（分層）不需細(xì)磨和預(yù)先混合，可用低品位原料熱耗高，熟料硬，難磨燒結(jié)法：回轉(zhuǎn)窯或立窯燒成溫度范圍窄不易控制易過(guò)燒或生燒需細(xì)磨和預(yù)先混合，需用高品位原料熱耗低，熟料易磨冷卻：慢冷熟料磨：不摻石膏細(xì)度：8

2、0m 篩余小于10%第5頁(yè)，共26頁(yè)。11-2 高鋁水泥的組成礦物組成CA CA2 C12A7 C2AS CA6（少量的C2S CF C2F MgOAlO 2CaOMgO2SiO2 CaOTiO2）化學(xué)組成Al2O3 CaO SiO2 Fe2O3 TiO2 MgO 其他第6頁(yè)，共26頁(yè)。孰料礦物的性能凝結(jié)正常，硬化迅速，為鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來(lái)源含量高，早期強(qiáng)度高，后期增進(jìn)少（主要礦物）2凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度高。含量高影響快凝，但可提高耐火性127水化極快、凝結(jié)迅速而強(qiáng)度不高C2AS（鋁方柱石）水化慢，水硬性差CA6沒(méi)有水硬性，但耐火性好。第7頁(yè)，共26頁(yè)?；瘜W(xué)成分對(duì)水泥性能的影

3、響Al2O336%55% 含量低C12A7 高2 CA6CaO32%42%高C12A7低2 SiO29%4%5%均勻燒結(jié)多C2AS增加 Fe2O3 3.0% CF C2F 膠凝性弱熔融法： Fe2O3 降低液相溫度小于15%，燒結(jié)法時(shí)4%易生燒TiO2 3.0% CaOTiO2惰性礦物控制4%以下MgO 2.0% MgOAlO惰性礦物控制2%以下其他堿降低熔融溫度，超過(guò)0.5%快凝強(qiáng)度下降P2O5 大于1%強(qiáng)度下降第8頁(yè)，共26頁(yè)。11-3 高鋁水泥的原料一、原料：礬土石灰石礬土主要化學(xué)成分：Al2O3（主要） SiO2 Fe2O3 TiO2 碳酸鹽等結(jié)構(gòu)：層狀層與層間質(zhì)量有波動(dòng)主要礦物： A

4、l2O3H2O一水硬鋁石水鋁石波美石 Al2O33H2O 三水鋁石水鋁土礬土我國(guó)Al2O3H2O 和Al2O32 SiO2 2H2O 高嶺石質(zhì)量評(píng)定：A/S質(zhì)量系數(shù)比值大，質(zhì)量好SiO210% Al2O3 70% TiO2 5% Fe2O3 1.5% A/S 7石灰石：較純 CaO52% SiO21%MgO 2%第9頁(yè)，共26頁(yè)。11-4 高鋁水泥生產(chǎn)控制系數(shù)控制熟料中各主要礦物的含量一、鋁酸鹽硬度系數(shù)Am二、鋁硅比系數(shù)A/S三、鋁鈣比系數(shù)A/C第10頁(yè)，共26頁(yè)。一、鋁酸鹽硬度系數(shù)AmAm越高CA越多 CA2越少Am越小CA越小 CA2越多Am 1 只有CA 沒(méi)有CA2Am 0.5只有CA2

5、 沒(méi)有CA生產(chǎn)普通高鋁水泥時(shí)Am 0.75快硬高強(qiáng)礬土水泥Am 0.70.8低鈣鋁酸鹽耐火水泥Am0.550.65第11頁(yè)，共26頁(yè)。二、鋁硅比系數(shù)A/SA/S高熟料耐火度高強(qiáng)度也高三、鋁鈣比系數(shù)A/CA/C高水泥凝結(jié)硬化慢耐火度高第12頁(yè)，共26頁(yè)。11-4 高鋁水泥配料計(jì)算Am A/S選定進(jìn)行配料計(jì)算重油無(wú)灰分煤煤灰按無(wú)灰分、石灰石礬土設(shè)石灰石：礬土x:1第13頁(yè)，共26頁(yè)。物料CaOSiO2Al2O3Fe2O3TiO2MgO礬土C1S1A1F1T1M1石灰石C2S2A2F2T2M2生料C0S0A0F0T0M0熟料CSAFTM第14頁(yè)，共26頁(yè)。11-5高鋁水泥的水化和硬化一、水化（水化快

6、）1.CA的水化其水化生成物隨環(huán)境溫度而發(fā)生變化當(dāng)溫度低于20時(shí) CA+10H2OCAH10當(dāng)溫度為2030時(shí) 2CA+11H2OC2AH8+AH3當(dāng)溫度高于30時(shí) 3CA+12H2OC3AH6 +AH3水化鋁酸鈣水化鋁酸二鈣氫氧化鋁凝膠水化鋁酸三鈣氫氧化鋁凝膠第15頁(yè)，共26頁(yè)。2.CA2的水化其水化生成物隨環(huán)境溫度而發(fā)生變化當(dāng)溫度低于20時(shí) 2CA2+aq2CAH10+2AH3當(dāng)溫度為2030時(shí) 2CA2+aqC2AH8+3AH3當(dāng)溫度高于30時(shí) 3CA2+aqC3AH6 +5AH5水化鋁酸鈣氫氧化鋁凝膠水化鋁酸二鈣氫氧化鋁凝膠水化鋁酸三鈣氫氧化鋁凝膠第16頁(yè)，共26頁(yè)。二、硬化水化產(chǎn)物C

7、AH10 、C2AH8為針狀或板狀晶體，能相互交織成堅(jiān)固的結(jié)晶合生體，使水泥石獲得很高的強(qiáng)度；析出的氫氧化鋁凝膠難溶于水，填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的結(jié)構(gòu)。經(jīng)57d后，水化產(chǎn)物基本反應(yīng)完畢，因此，高鋁水泥的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，強(qiáng)度很高，但后期強(qiáng)度增加不明顯。經(jīng)過(guò)12年，溫?zé)釓?qiáng)度下降？第17頁(yè)，共26頁(yè)。晶體的轉(zhuǎn)化CAH10 、C2AH8 C3AH6 當(dāng)溫度高于30C時(shí)，轉(zhuǎn)化為水化鋁酸三鈣（C3AH6）、氫氧化鋁凝膠（AH3），析出游離水，增大了孔隙體積，同時(shí)由于C3AH6晶體本身缺陷多、強(qiáng)度較低、晶體間的結(jié)合較差，因而明顯降低水泥石的強(qiáng)度。 。因而鋁酸鹽水泥不宜在高于30的條件下養(yǎng)護(hù)。結(jié)晶

8、水含量的比較 CAH10 1CaO 10H2O C2AH8 2CaO 8H2O C3AH6 3CaO 6H2O第18頁(yè)，共26頁(yè)。11-6高鋁水泥的性質(zhì)和應(yīng)用一、性質(zhì)1.質(zhì)量密度、體積密度、表觀密度3200-3250kg/m3 1000-1300kg/m3 1600-2000kg/m32.細(xì)度 比表面積不小于240 m2/kg或0.080mm篩余不大于10%。3.凝結(jié)時(shí)間初凝40min 終凝10h4.強(qiáng)度(3d)強(qiáng)度發(fā)展迅速，放熱量大，低溫也能很好硬化，當(dāng)高于30 養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度劇烈下降。影響因素：溫度、水灰比，海水或含CaCl2強(qiáng)度危害，摻加石灰石或粉煤灰，可緩和晶型轉(zhuǎn)化濕度第19頁(yè)，共26頁(yè)。

9、水泥標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）1d3d1d3d42535.342.53.94.452545.152.54.95.462554.9764.55.95.472564.772.56.97.4第20頁(yè)，共26頁(yè)。5.水化熱總量與硅酸鹽水泥相近，但放熱速度快6.耐蝕性耐硫酸鹽和海水侵蝕性能好，當(dāng)不耐堿7.耐熱性耐熱性好第21頁(yè)，共26頁(yè)。二、應(yīng)用1.緊急搶修、搶建工程和需要早期強(qiáng)度的工程2.適用冬季及低溫施工3.適用制作耐熱和隔熱混凝土及砂漿4.適用于含硫酸鹽的地下水、礦物水侵蝕的工程5.適用于油井和氣井工程6.制成膨脹水泥和自應(yīng)力水泥不適于于：1.長(zhǎng)期承重的結(jié)構(gòu)工程晶體轉(zhuǎn)變引起的強(qiáng)度倒縮；2.大體積工程溫度過(guò)高引起強(qiáng)度倒縮。3.于硅酸鹽水泥混用第22頁(yè)，共26頁(yè)。11-7高鋁水泥65Al2O3含量在65%CA2含量增加，少量CA6與高鋁水泥相比，凝結(jié)時(shí)間較慢，早期強(qiáng)度較低，但耐火度較高高鋁水泥65標(biāo)號(hào)525625高強(qiáng)高鋁水泥65標(biāo)號(hào)725825925第23頁(yè)，共26頁(yè)。11-8快硬高強(qiáng)鋁